Otomotiv sektöründe "body in white" optimizasyonu ve ön çarpışma bölgesinin modellenmesi

Otomotiv güvenliği ile ilgili 1990'lı yıllardan sonra çok önemli gelişmeler yaşanmış ve yolcu güvenliği otomotiv üreticileri için bir pazarlama özelliği haline gelmiştir. Son yıllarda ise otomotiv firmalarında büyük bir rekabet ortamının oluşmasıyla birlikte araçlarda güvenli yaşam kafesi oluşturmak için birçok güvenlik çözümleri sunulmaktadır. Güvenli yaşam kafesi oluşturulmasında en kilit rollerden birini aracın ön gövdesindeki çarpışma bölgesi üstlenmektedir. Ön çarpışma bölgesinden beklenen görev, yüksek enerji emme kabiliyetine sahip olmasıyla kaza anında önden çarpma sonucu oluşabilecek kuvvetleri en iyi şekilde sönümleyerek sürücüyü meydana gelebilecek darbelerden korumasıdır. Bu tezde otomobillerde güvenli bir yaşam kafesi oluşturmak amacıyla yarım araç modeli kullanılmış ve beş farklı ön çarpışma bölgesi modelinin çarpışma performansları incelenmiştir. Araçtaki çok yönlü ve sürekli yük yollarını elde etmek amacıyla burulma, bükülme ve önden çarpma senaryoları Optistruct ile oluşturulmuş ve aracın topoloji optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen yük yolları baz alınarak araç ön çarpışma bölgesi elemanları Siemens NX ile tasarlanmıştır. Ön çarpışma bölgesi elemanlarının malzeme tanımları, bağlantı bölgeleri ve kabuk eleman yapıları Altair Hypermesh yazılımı ile oluşturulmuş ve böylece ön işlem prosesi tamamlanmıştır. Sonuçları daha iyi yorumlamak amacıyla beş farklı ön çarpışma bölgesi modeli oluşturulmuş ve modellerin çözümü için Abaqus kullanılmıştır. Simülasyonlardan, her bir model tarafından sönümlenen enerji miktarı, oluşan toplam deplasman, yolcu kabinine iletilen yük miktarı ve çarpışma kuvveti verimliliği (CFE) sonuçları elde edilmiştir. Simülasyon sonuçları baz alınarak "S" şeklindeki üst çarpışma kolunun, ön çarpışma kollarındaki malzeme ve kalınlık farkının araç çarpışma performansına etkileri incelenmiştir.